由于激光清洗具有无需耗材,不损伤模具,能耗低、绿色低碳环保等优点,采用激光清洗轮胎模具已在轮胎制造行业得到众多厂家认可。不同于喷砂清洗与干冰清洗,激光清洗属于精密清洗。通过精确控制照射在模具表面的激光能量密度、光束照射角度和清洗速度,可以实现对模具的完美无损清洗。
采用手持激光清洗设备清洗轮胎模具时,因为手持操作激光清洗头的稳定性、连续性和耐久型不能保证,满足不了精密控制的要求,模具清洗质量差强人意。手持激光清洗大多为开放式清洗,没有激光辐射防护装置,操作人员及作业现场其他人员存在受到激光辐射伤害的风险。手持激光清洗基本上采用模具线下清洗方式,手持清洗耗时长,劳动强度大。如采用模具线上手持清洗方式,因为硫化车间现场模具高温环境和高空举托作业,使激光清洗作业难上加难,事实上线上手持激光清洗并不具有可操作性。许多轮胎企业购买的手持激光清洗机大多处于闲置停用状态。
轮胎模具在线清洗是轮胎企业的普遍要求。在线清洗可以免除模具拆卸、运输、拆模、清洗后再组装、运输、装模的过程,缩短模具再次升温所需时间,从而减少硫化机停机时间,提高硫化机生产效率。当生产的轮胎规格有变化或模具在线清洗已无法洗净时就需要拆下模具、分解后进行线下清洗。传统的线上清洗方式为干冰清洗,线下为砂洗或干冰清洗。
轮胎模具线下激光清洗,特别是全自动轮胎模具线下激光清洗已有厂家提供成熟的清洗设备,如南京集萃激光智能制造有限公司(www.jicuilaser.com)的JL-SmartCleaning系列产品和德国4JET公司的STMC产品。与4JET公司STMCS产品的模具整体组合清洗方式不同,南京集萃激光公司JL-SmartCleaning系列产品采用模具分散清洗方式,花纹块与侧板逐块清洗,激光束多方向可变角全覆盖无死角清洗,花纹块的立面和环面以及侧板的钢圈部位都可以通过程序设定进行自动清洗,避免了模具整体组合清洗时激光束无法全覆盖照射产生的清洗死角问题。优化的清洗工艺使得JL-SmartCleaning系列产品在保证清洗质量的前提下,实现了高的清洗效率。包括模具装载、定位、清洗、卸载全过程在内的清洗时间一般不超过40分钟/副(半钢轮胎模具)和60分钟/副(全钢轮胎模具)。
集萃激光模具分散清洗方式
4JET模具整体组合清洗方式
由于干冰清洗能耗大、费用高、噪音大、粉尘污染环境重,将激光清洗运用到轮胎模具线上清洗是当下正在努力的方向。因为激光清洗的技术要求,轮胎模具线上清洗只能采用自动清洗方式。与传统的线上干冰清洗的弥散式喷射清洗不同,激光清洗过程需要进行精密控制。激光清洗头与模具表面的距离,激光束在模具表面的照射角度和移动速度等需要精密运动机构和光学系统的支撑。由于硫化机种类不同(机械式、液压式)、模具规格繁多、硫化机附近各种辅助装备形成的复杂环境等原因,给线上激光自动清洗设备的研发带来了很大难度。线上自动激光清洗设备要克服硫化机高温给光学系统、视觉检测、电子系统和精密机械带来的不利影响,满足对绝大多数硫化机、模具的普适性要求,同时要操作简便、清洗高效快捷。这对激光清洗设备研发制造企业提出了挑战。
2015年前,德国4JET公司曾开发了一款TMCS型在线激光洗模机,并提供用户使用。这是最接近产品形态的一款设备,由于产品使用环境的特殊性及其它各方面原因,该产品早已退出市场。目前国内有极少数厂家正进行轮胎模具线上清洗装置的开发,并进行了一些现场功能性验证,为后续改进积累数据。从当下实验结果看,无论是过长的清洗头定位耗时(一般超一个小时)和高的定位劳动强度,还是清洗装置的耐热性(一般不超过20分钟)及对各种类型硫化机无法普适的现状都使这些实验装置距离成为一台成熟、可靠的商业化工业产品还有相当大的差距,还有很长的路要走。由于线上清洗为模具整体组合清洗,不可避免存在清洗死角,即使以后激光在线清洗设备开发成功可以在线应用,也需要定期将模具拆下进行线下彻底清洗和维护。
当下,轮胎模具线下自动激光清洗是唯一成熟可靠的选择。假以时日,轮胎模具线上激光清洗设备成为成熟可靠产品后,轮胎模具激光线上清洗与线下清洗可互为补充,彻底解决轮胎模具清洗问题。
让我们共同期待这一天早日到来!(集萃激光-杨和逸)【转载、摘录、引用请注明出处】
点击长按二维码关注集萃激光微信公众号